Формование под низким давлением, что это такое, как и где используется, процесс

 

Литье под низким давлением - это техника, которую мы все видим и с которой сталкиваемся в повседневной жизни, хотя вы можете и не осознавать этого, но литье под низким давлением является неотъемлемой частью многих приборов и оборудования, которыми вы пользуетесь ежедневно. Оно молча занимается своими делами, и вы, вероятно, не задумываетесь об этом.

Мы в QL-Custom имеем многолетний опыт работы с литьем под низким давлением, поэтому решили поделиться с вами некоторыми основными моментами этого процесса в этой статье.

Вот краткий ответ на этот вопрос, а затем мы углубимся в процесс и преимущества литья под низким давлением не только для применения, но и для окружающей среды.

 

Что же такое литье под низким давлением? Формование под низким давлением - это метод защиты и герметизации компонентов, подверженных повреждениям, влаге или другим внешним воздействиям. Обычно применяется в таких областях, как электропроводка и печатные платы. С помощью материалов, известных как горячие расплавы, полимеры используются для герметизации компонентов с помощью специального оборудования.

 

Полиамидные материалы на основе димерных кислот, часто называемые "горячими расплавами", представляют собой термопласты, которые при нагревании до определенных температур становятся податливыми и пластичными для использования вокруг ценных соединителей и соединений.

 

 

Почему это называется литьем под низким давлением

 

Формование под низким давлением (или LPM) - это, как следует из названия, использование процессов и технологий с пониженным давлением, когда компоненты могут пострадать от нормального давления или сильного нагрева, которые используются в более стандартных промышленных приложениях для формования под давлением.

Повторимся, есть две основные причины, по которым может потребоваться применение литья под низким давлением.

 

Податливость

Одним из основных факторов является потребность в том, чтобы применяемые термопласты были более вязкими. Вязкость позволяет наносить инжектируемый материал в небольшие или сложные пространства и полости. Для нанесения при низком давлении часто используется ручной шестеренчатый насос, который обеспечивает давление, достаточное для перемещения вискозного материала между компонентами.

Это помогает предотвратить смещение или поломку хрупких компонентов и обеспечивает большую защиту и устойчивость незащищенной электроники.

Вязкость измеряется в так называемых сантипуаз - Консистенция "блинного сиропа" при температуре около 410F (210C) является достаточной и безопасной для применения под низким давлением.

 

Адгезия

В целом, полиамидные материалы считаются высокоэффективными термоклеями. Полиамид обладает адгезивными свойствами, которые способствуют герметизации компонентов.

 

Процесс нанесения литья под низким давлением

 

Если печатная плата или другая схема должна быть изготовлена методом литья под низким давлением, то после изготовления печатной платы она переходит к следующему этапу - литью под низким давлением.

Пресс-формы низкого давления начинаются с мелких гранул, эти гранулы отмеряются в нужном количестве/весе и подаются в специализированную машину LPM - в которой также находится шаблон пресс-формы для заполнения. Готовая печатная плата помещается в машину - или на нее накладывается комплект холодной пресс-формы в качестве начального барьера для любого тепла от впрыска под давлением. Затем она готова к нанесению основного слоя термопластика. После нагрева до 410F полиамид впрыскивается вручную или механически с использованием методов низкого давления, обычно от 50 до 200 PSI.

Поток поддерживается и регулируется, он окружает компоненты и даже начинает высыхать и герметизироваться при контакте. Количество впрыскиваемого материала измеряется и направляется точно, чтобы заполнить все необходимые компоненты и оставить готовую поверхность. Благодаря высокоскоростному развитию этот процесс обычно занимает всего несколько секунд на одно нанесение, а время полного впрыска, сушки и отделки составляет около 1 минуты. Таким образом, обеспечивается возможность массового производства.

 

Инъекция для борьбы с усадкой

 

После впрыска полиамид, как правило, уменьшается в размерах или сокращается в размерах во время фазы сушки. Чтобы компенсировать это, в блок непрерывно впрыскивается жидкость, чтобы поддерживать давление в блоках и заполнить все пустоты, оставшиеся после усадки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока полиамид не превратится из жидкости в твердое тело, т.е. из нагретого в охлажденный. При этом холодная пресс-форма поглощает излишнее давление и тепло, которые могут возникнуть в процессе.

 

Эта технология доказала, что защищает хрупкие компоненты, не разрушает электронику и паяные соединения и не снижает производительность устройства.

 

Почему мы используем формовку под низким давлением

 

С 1970-х годов, когда в Европе была разработана технология литья под низким давлением, она получила распространение в большинстве промышленных и потребительских областей. Изначально она была разработана для автомобильной промышленности, чтобы заменить более тяжелые альтернативы, такие как процесс Potting, который также был более токсичным, и обеспечить эффективную, герметичную и защитную среду для компонентов, которые в противном случае страдали бы от излишней деформации и поломки.

 

С тех пор технологии усовершенствовались еще больше, обеспечивая более надежную защиту и позволяя покрывать более сложные системы. Таким образом, формовка под низким давлением стала применяться не только в промышленности и торговле, но и в военной и аэрокосмической отраслях, где более экстремальное оборудование и электроника требуют более надежных решений.

 

Добавьте к этому, что литье под низким давлением - это менее токсичное и экологически безопасное решение, и вы поймете, почему его применение распространилось на большинство областей защиты схем.

Вот список типичных областей применения литья под низким давлением

1. Военные
2. Аэрокосмическая промышленность
3. Автомобили
4. Статическое промышленное оборудование
5. Мобильное промышленное оборудование
6. Строительное оборудование
7. Бытовая электроника
8. Двигатели и платы управления
9. Погружное оборудование
10. Датчики
11. Установки освещения
12. Мобильная электроника, например, USB-накопители и пульты дистанционного управления
13. Практически все виды изготовленной проводки

 

Во многих случаях само формование развиваетd стать неотъемлемой частью самого устройства, например, литье, используемое в USB Pen drives и Remote Car Door Locks, часто является частью или полным внешним корпусом изделия, а в некоторых случаях диктует форму внешнего корпуса.

 

Преимущества литья под низким давлением

 

Легкий материал

В отличие от более тяжелых и громоздких технологий, горячие расплавы обеспечивают более эффективный по весу конечный продукт, который идеально подходит для большинства применений

 

Водонепроницаемая отделка

Блоки, которые в противном случае могли бы пострадать от воды, теперь герметично закрыты снаружи, что позволяет иногда глубоководному оборудованию оставаться в безопасности и полностью функционировать.

 

Адгезия к нескольким поверхностям

Формование под низким давлением, а также холодное формование позволяют использовать множество различных материалов с клеем для стабилизации и фиксации компонентов на месте.

 

Ударопрочный

Печатные платы и другие компоненты, используемые в условиях сильного воздействия, теперь могут быть надежно защищены от ударов и других повреждений, полученных в процессе эксплуатации.

 

Химическая стойкость

Компоненты, контактирующие с внешними некислотными химикатами, теперь могут быть защищены без вреда для внутренних схем

 

Компактный

Использование уплотнений низкого давления обеспечивает внутреннюю защиту, требуя меньше внешней защиты. Это позволяет создать более компактную и компактную конструкцию без ущерба для устойчивости и защиты.

 

Эстетика

Этот способ уплотнения и формовки обеспечивает гораздо большее улучшение формы и дизайна по сравнению с предыдущими методами защиты.

 

Соответствие требованиям

Все термопласты и полиамидные материалы соответствуют стандартам ISO, утвержденным для обеспечения здоровья и безопасности во всех областях применения.

 

 

Экологические преимущества литья под низким давлением

 

Фактически, литье под давлением в целом имеет множество экологических преимуществ по сравнению с предыдущей практикой, а в некоторых случаях продлевает преимущества, которые сводят на нет использование этого процесса. Вот основные экологические преимущества литья под давлением.

 

Натуральные продукты

Все ингредиенты, используемые в пресс-форме, являются натуральными материалами.

 

Перерабатываемые

Любой избыточный материал, полученный в результате литья под давлением, полностью пригоден для вторичной переработки. Материал может быть восстановлен и использован повторно много раз. Это означает, что литье под давлением является безотходным решением

 

Без вредных испарений

В процессе литья под давлением не образуются опасные материалы, как в воздухе, так и в жидкой или твердой форме.

 

Продление срока службы продукта

Продукты, которые в противном случае были бы помечены датой "Готов к употреблению", теперь можно хранить и использовать через более длительный период времени.

 

Меньше поломок продукции

 

Теперь, когда продукция стала более надежной, вероятность поломок или неисправностей уменьшилась, а значит, меньше печатных плат или схем выбрасывается и/или требует замены.

Заключение

 

Как уже говорилось, литье под низким давлением стало настолько обыденным явлением, что мы едва замечаем его вокруг себя каждый день, хотя, вероятно, сталкиваемся с ним по несколько раз в день на работе и дома.

 

Типичные потребительские и небольшие приложения включают такие продукты, как кабели или кабельные соединения, где они используются для укрепления и защиты концов кабеля. Изделия, которые вы можете брать в руки и использовать ежедневно, например, пульт дистанционного управления дверью автомобиля или даже пульт дистанционного управления телевизором, вероятно, также содержат продукты Low Pressure Molding, помогающие продлить срок их службы и продлить любые воздействия, с которыми они могут контактировать.

 

Если вы рассматриваете возможность применения литья под низким давлением или даже хотите узнать, подходит ли ваш продукт или готов ли он к этому процессу, всегда полезно получить дополнительную информацию.

 

Если вы хотите обсудить ваш конкретный проект, будь то несколько прототипов или тысяча единиц, топриходите и поговорите с нами здесь LPM  где один из наших опытных специалистов поможет вам ответить на ваш запрос и проведет вас через все необходимые процедуры.